Article de méthode

Une technique in vitro pour étudier la formation du complexe inflammasome dans les macrophages

8 juillet 2025

Dans cet article

Résumé

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Source : den Hartigh, A. B., et al. Détection de l’activation de l’inflammasome et de la mort cellulaire pyroptotique dans les macrophages dérivés de la moelle osseuse murine. J. Vis. Exp. (2018).

Cette vidéo présente une technique permettant d’étudier la formation d’inflammasomes NLRP3 (Pyrin Domain-containing 3) de type récepteur NOD dans les macrophages primaires par immunofluorescence. Les macrophages sont d’abord amorcés avec du lipopolysaccharide bactérien (LPS) pour réguler à la hausse l’expression de la protéine NLRP3. L’exposition des macrophages à la nigéricine – un ionophore de potassium – conduit à l’activation de NLRP3 et à la formation d’inflammasomes, qui sont visualisés par immunofluorescence.

Protocole

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Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Différenciation des macrophages dérivés de la moelle osseuse

  1. À l’aide d’un milieu de différenciation préchauffé (21 ml de DMEM-10 complet et 9 ml de milieu conditionné à des cellules L929, tel que décrit par Swanson et al.), placez les cellules de la moelle osseuse dans une boîte de Pétri de 15 cm non traitée par culture tissulaire (1,2-1,5 x 107 cellules). Incuber la plaque à 37 °C et 5 % de CO2 pendant 7 jours. Ajouter 30 ml supplémentaires de milieu de différenciation dans la plaque le jour 3 ou 4,
    note: Il est important de ne pas utiliser de plaques traitées pour la culture tissulaire, car les macrophages seront difficiles à détacher et à récolter.
  2. Pour recueillir les macrophages, laver la plaque avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) et ajouter 20 mL de PBS froid + 1 mM d’acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA). Incuber la plaque à 4 °C pendant 10 min. Récoltez les cellules en pipetant le PBS + EDTA sur les cellules et en lavant la plaque avec 10 mL de PBS. Combinez les deux lavages dans deux tubes coniques de 15 ml.
  3. Centrifugez les cellules à 300 x g pendant 10 min et remettez les cellules en suspension dans 10 ml de DMEM sans rouge de phénol + 5 mM HEPES + 0,2 mg/mL de L-glutamine + 0,05 mM de 2-mercaptoéthanol + 5 % FBS (DMEM-5) et comptez les cellules à l’aide d’un hémocytomètre ou d’un compteur Coulter. Gardez les cellules sur de la glace pendant le comptage.
  4. Ensemencer les macrophages dans des plaques recouvertes de culture tissulaire à raison de 2 x 105 cellules/mL. Pour les expériences de microscopie, ensemencer 1 mL de cellules sur des lamelles dans des plaques à 24 puits. Pour les tests de libération de LDH, ensemencez 100 μL de cellules dans une plaque à 96 puits. Pour l’essai LDH, amorcer 9 puits (3 puits non traités, 3 puits avec des contrôles de lyse à 100 % et 3 puits pour le stimulus expérimental).
  5. Centrifugez la plaque de 96 puits pendant 5 minutes à 300 x g pour vous assurer que les cellules sont uniformément réparties dans le puits.
  6. Incuber la plaque pendant une nuit à 37 °C + 5 % de CO2 avant de commencer le processus d’amorçage.

2. Amorçage

  1. Remplacer le milieu par un milieu frais (DMEM-5) contenant 100 ng/mL de LPS (500 μL pour la plaque à 24 puits ou 50 μL pour la plaque à 96 puits).
    note: Il existe une variété de variations structurelles dans le LPS, qui affectent la capacité à stimuler l’amorçage médié par TLR4. Le LPS de Salmonella minnesota R595 (Re) est disponible auprès de plusieurs fournisseurs et est recommandé.
  2. Incuber la plaque pendant 3 h à 37 °C et 5 % de CO2.

3. Activation de l’inflammasome NLRP3 avec la nigéricine

  1. Retirez le milieu et remplacez-le par 290 μL de DMEM-5 contenant 5 μM de nigéricine et 5 mM de glycine. La glycine est ajoutée pour réduire la quantité de lyse cellulaire qui se produit lors de l’activation de la caspase-1. Incuber pendant 60 min à 37 °C et 5 % CO2. Utilisez à la fois des macrophages de type sauvage et des macrophages déficients en caspase-1 pour s’assurer que l’étiquetage observé est spécifique à la caspase-1.
  2. Après 60 min, retirez le milieu et lavez les cellules trois fois pendant 5 min chacune avec 1 mL de PBS froid.

4. Coloration des anticorps

NOTE : Pour marquer les cellules avec des anticorps pour détecter l’ASC, amorcer et exposer les cellules à la nigéricine identique à la section précédente. Le traitement ultérieur est le suivant :

  1. Lavez les cellules trois fois pendant 5 minutes chacune avec 1 mL de PBS froid. Ajouter 250 μL de solution de fixation et de perméabilisation. Incuber les cellules sur de la glace et couvrir pendant 30 min.
  2. Lavez les macrophages trois fois pendant 5 minutes chacun avec 1 mL de tampon de lavage.
  3. Ajouter 250 μL d’anticorps primaire contre l’ASC dilué à 1:500 dans un tampon de lavage et incuber pendant 1 h sur de la glace. Incluez une lamelle qui ne reçoit aucun anticorps primaire, mais qui ne recevra que le secondaire. Cette lamelle sera utilisée lors de la configuration du microscope pour régler le décalage correct.
  4. Lavez les cellules trois fois pendant 5 minutes chacune avec 1 mL de tampon de lavage.
  5. Ajouter 250 μL d’anticorps secondaires (colorant fluorescent conjugué chèvre-anti-souris) dilué 1:500 dans un tampon de lavage et incuber pendant 1 h sur de la glace. Ajouter 4 μL de colorant d’acide nucléique fluorescent rouge lointain de 0,2 mM pendant les 5 dernières minutes de cette incubation pour marquer les noyaux.
  6. Lavez les cellules 3 fois avec 1 mL de tampon de lavage à froid et montez les lamelles sur des lames de microscope à l’aide d’un milieu de montage anti-décoloration de 7 μL. Laissez le support de montage durcir pendant la nuit avant de sceller la lamelle sur la lame de microscope à l’aide d’un vernis à ongles transparent.
  7. Imagez les macrophages par microscopie confocale. Ex/Em pour l’anticorps secondaire est de 555/580 nm et de 642/661 pour la coloration à l’acide nucléique fluorescent rouge lointain.

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Déclarations de divulgation

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Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
E-MEMATCC30-2003Pour la croissance des cellules L929
Clone NCRC 929 (L929)ATCCCCL-1
Kit de fixation/perméabilisationBD Biosciences554714Comprend une solution de fixation et de perméabilisation, ainsi qu’un tampon de lavage. Formulations exclusives. Contient 4,2 % de formaldéhyde
glycineBioradRéférence 161-0718
DMEM, glycémie élevée, sans glutamineInvitrogen11960044
DMEM, glycémie élevée, pas de glutamine, pas de rouge de phénolInvitrogen31053028
PBS de Dulbecco, sans calcium, sans magnésiumInvitrogen14190144
Sérum fœtal de bovin, qualifié, origine américaineInvitrogen26140079Inactivé à la chaleur à 55°C pendant 50 min
gentamicineInvitrogen15750060
Support de montage ProLong GoldInvitrogenRéf. P36934Formulation exclusive. Milieu de montage de durcissement. Durcit à l’indice réfractaire de 1,46
chèvre anti-souris ALEXA555InvitrogenA-21422
HEPES (Ultra Pure)Invitrogen11344041
L-GlutamineInvitrogen21051024
Pénicilline-streptomycineInvitrogen15140122
TO-PRO-3 IodureInvitrogenRéf. T3605Coloration à l’acide nucléique fluorescent rouge lointain
Souris C57BL/6JJackson Laboratoy664
Microscope confocal Leica SP8XLeica
LPS ultra-pur de Salmonella minnesota R595 (Re)Liste des produits biologiques434
clone anti-ASC 2EI-7Millipore-SigmaRéférence 04-417
bêta-mercaptoéthanolMillipore-SigmaM6250-10ML
DmsoMillipore-SigmaD2650-5X10ML
EdtaMillipore-SigmaE5391

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Mots-clés

Inflammasome FormationNLRP3 ActivationMacrophage PrimingImmunofluorescence StainingASC Adaptor ProteinCaspase 1 CleavageNigericin TreatmentLPS StimulationFluorescence MicroscopyPyroptotic Cell Death

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